基于4H-SiC单光子探测器的差分吸收臭氧激光雷达
光学
2025-03-07 v2 仪器与探测器
量子物理
摘要
紫外（UV）区域的差分吸收激光雷达（DIAL）是监测对流层臭氧的有效方法。4H-SiC单光子探测器（SPD）是用于UV单光子探测的新兴器件。在此，我们展示了一种基于4H-SiC SPD的臭氧DIAL。我们设计并制造了具有斜面台面结构和优化层厚的4H-SiC单光子雪崩二极管。开发了具有1.03 ns熄灭时间的主动熄灭电路，以显著抑制后脉冲效应同时提升最大计数率。经表征后，该SPD在266 nm处表现出优异的性能：光子探测效率为16.6%，暗计数率为138 kcps，最大计数率为13 Mcps，室温下后脉冲概率为2.7%。随后，我们将两个4H-SiC SPD应用于臭氧DIAL。测量得到的1-3.5 km高度处的臭氧浓度与商用臭氧DIAL的结果吻合良好。我们的工作为通用UV激光雷达应用提供了一种替代方案。
引用
@article{arxiv.2411.04373,
title = {Differential absorption ozone Lidar with 4H-SiC single-photon detectors},
author = {Xian-Song Zhao and Chao Yu and Chong Wang and Tianyi Li and Bo Liu and Hai Lu and Rong Zhang and Xiankang Dou and Jun Zhang and Jian-Wei Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.04373},
year = {2025}
}
备注
Pulished by Applied Physics Letters